大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)“美麗粒子”
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）zui近在進(jìn)行原子粉碎實(shí)驗(yàn)時(shí)檢測(cè)到了一個(gè)新的亞原子粒子，這是一個(gè)美麗的粒子。新發(fā)現(xiàn)的粒子早已被理論所預(yù)言，但從未被發(fā)現(xiàn)。
新的粒子被稱為Xi（b）* ，是一個(gè)重子。據(jù)悉，重子是由三個(gè)更小的被稱為夸克的物質(zhì)組成。組成原子核的質(zhì)子和中子也是重子。Xi（b）* 粒子屬于所謂的美重子，其包含一個(gè)底夸克，亦稱美夸克。雖然發(fā)現(xiàn)Xi（b）*未必見(jiàn)得是一個(gè)驚喜，但這一發(fā)現(xiàn)應(yīng)有助于科學(xué)家解決“物質(zhì)是如何形成的”這一更大的難題。進(jìn)行大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)的美國(guó)康奈爾大學(xué)的物理學(xué)家詹姆斯•亞歷山大（James Alexander）說(shuō)：“這是墻上的另一塊磚。”
不同于質(zhì)子和中子，美重子的壽命極其短暫，Xi（b）*存在不到一秒鐘就衰變成其它21個(gè)短命粒子。美重子需要*的能量才能創(chuàng)造出來(lái)，所以它在地球上除了原子加速器的中心，如坐落于日內(nèi)瓦歐洲核子研究中心（CERN）的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，其它地方都找不到。
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的科學(xué)家不是直接發(fā)現(xiàn)這個(gè)新的粒子，而是他們看到了它衰變的證據(jù)，大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)的緊湊渺子線圈（Compact Muon Solenoid，CMS）探測(cè)器捕捉到新粒子在質(zhì)子和質(zhì)子碰撞后的凌亂余波中衰變的過(guò)程。CMS的物理學(xué)家文森佐•奇歐奇阿（Vincenzo Chiochia）說(shuō)：“尋找這個(gè)粒子真的很辛苦，在這樣一個(gè)混亂的狀況下尋找這種復(fù)雜的衰變，使我們對(duì)自己的能力充滿信心，未來(lái)我們也可以找到其它新粒子。”
CMS的科學(xué)家表示，這個(gè)新粒子的存在已被證實(shí)，研究人員有99.99%的信心認(rèn)為這一結(jié)果不是因?yàn)榕既弧](méi)有參與這項(xiàng)研究的費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家帕特里克•盧肯斯（Patrick Lukens）說(shuō)：“這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證實(shí)物理學(xué)家對(duì)夸克如何結(jié)合在一起的理解在本質(zhì)上是正確的。”
這個(gè)粒子曾被物理學(xué)中非常成功的理論模型預(yù)言，被稱為量子色動(dòng)力學(xué)（quantum chromodynamics），該模型演示了夸克如何結(jié)合，以及如何創(chuàng)造更重的粒子。然而，盧肯斯說(shuō)，發(fā)現(xiàn)Xi（b）*對(duì)尋找希格斯玻色子沒(méi)有影響。希格斯玻色子可以解釋為什么質(zhì)量存在于宇宙中，它也是由量子色動(dòng)力學(xué)模型所預(yù)言的粒子。
大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)發(fā)現(xiàn)“美麗粒子”
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